题目内容

如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图.在xOy平面的第一象限,存在以x轴、y轴及双曲线y的一段(0≤xL,0≤yL)为边界的匀强电场区域Ⅰ;在第二象限存在以x=-Lx=-2Ly=0、yL的匀强电场区域Ⅱ.两个电场大小均为E,不计电子所受重力,电子的电荷量为e,求:

(1)从电场区域Ⅰ的边界B点处由静止释放电子,电子离开MNPQ时的坐标;

(2)由电场区域Ⅰ的AB曲线边界由静止释放电子离开MNPQ的最小动能;

 [解析] (1)设电子的质量为m,电子在电场Ⅰ中做匀加速直线运动,出区域Ⅰ时的速度为v0,接着在无电场区域匀速运动,此后进入电场Ⅱ,在电场Ⅱ中做类平抛运动,假设电子从NP边射出,出射点纵坐标为y1

y对于ByL,则xL所以,eE·Lmv 解得v0

设在电场Ⅱ中运动的时间为t1Ly1at·()2

解得y1=0,所以原假设成立,即电子离开MNPQ区域的位置坐标为(-2L,0)

(2)设释放点在电场区域Ⅰ中的坐标为(xy),在电场Ⅰ中电子被加速,速度为v1时飞离电场Ⅰ,接着在无电场区域做匀速运动,然后进入电场Ⅱ做类平抛运动,并从NP边离开,运动时间为t2,偏转位移为y2.

eExmv    y2at·()2

解得xy2=L2/4,所以原假设成立,即在电场Ⅰ区域的AB曲线边界由静止释放的所有电子离开MNPQ时都从P点离开的.其中只有从x=y点释放的电子,离开P点时动能最小,则从BP由动能定理得:eE·(x+y)=Ek-0所以EkeEL   [答案] (1)(-2L,0) (2) eEL

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网